معلومة

ما الفرق بين تجمع السيتوبلازمي ومجمع التخزين الحبيبي؟

ما الفرق بين تجمع السيتوبلازمي ومجمع التخزين الحبيبي؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما الفرق بين السيتوبلازم تجمع و حبيبي تجمع التخزين عند الحديث عن الناقلات العصبية والشق المشبكي. لقد واجهت هذا هنا:

وبالتالي تعتمد آلية عمل الأمفيتامين على تجمع الدوبامين السيتوبلازمي ، المصنع حديثًا ، والذي يتم استقلابه بسرعة. تعتمد آلية عمل ميثيلفينيديت على تجمع التخزين الحبيبي (Brust ، 2004)

المرجعي

بروست ، جي سي إم (2004). الجوانب العصبية لتعاطي المخدرات. فيلادلفيا ، بنسلفانيا ، إلسفير.


يتم تصنيع الناقلات العصبية مثل الدوبامين في السيتوبلازم ثم استيرادها إلى حويصلات متشابكة. عندما يتم إطلاق الناقلات العصبية ، يتم ذلك عن طريق اندماج الحويصلة المشبكية مع غشاء الخلية العصبية ، مما يؤدي إلى إفراغ المحتويات في الشق المشبكي. يتم إعادة امتصاص الناقل العصبي مرة أخرى إلى سيتوبلازم العصبون قبل المشبك بواسطة ناقلات نشطة ، في حالة الدوبامين بواسطة DAT. يشير البركة السيتوبلازمية إلى الدوبامين في السيتوبلازم ، بينما يشير البركة الحبيبية إلى الدوبامين المخزن في الحويصلات المشبكية.


ما هو الفرق بين الكروموسومات بدائية النواة وحقيقية النواة

ال الفرق الرئيسي بين الكروموسومات بدائية النواة وحقيقية النواة هو أن الكروموسومات بدائية النواة هي جزيئات DNA دائرية قصيرة في حين أن الكروموسومات حقيقية النواة هي جزيئات خطية طويلة. علاوة على ذلك ، تحدث الكروموسومات بدائية النواة في السيتوبلازم بينما تحدث الكروموسومات حقيقية النواة داخل النواة. علاوة على ذلك ، تحتوي بدائيات النوى على كروموسوم واحد لكل خلية بينما يعتمد عدد الكروموسومات في حقيقيات النوى على النوع.

الكروموسومات بدائية النواة وحقيقية النواة هما منظمتان من الحمض النووي الخلوي للتعبئة داخل الخلية. يشكل الحمض النووي المزدوج الشريطة كلا النوعين من الكروموسومات.

المجالات الرئيسية التي تمت تغطيتها

الشروط الاساسية

بنية الكروموسومات ، الكروموسومات حقيقية النواة ، التغليف ، الكروموسومات بدائية النواة ، الكمية ، النسخ المتماثل


خيارات الوصول

احصل على حق الوصول الكامل إلى دفتر اليومية لمدة عام واحد

جميع الأسعار أسعار صافي.
سيتم إضافة ضريبة القيمة المضافة في وقت لاحق عند الخروج.
سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

احصل على وصول محدود أو كامل للمقالات على ReadCube.

جميع الأسعار أسعار صافي.


يعد تحويل NAD + إلى NADH ، والعكس بالعكس ، ردود فعل أساسية في تكوين ATP أثناء ما يسمى التنفس الخلوي. يمر الطعام الذي تستهلكه بثلاث مراحل ليصبح طاقة: تحلل السكر ودورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون.

في تحلل السكر ودورة كريبس ، تتشكل جزيئات NADH من NAD +. وفي الوقت نفسه ، في سلسلة نقل الإلكترون ، يتم تقسيم جميع جزيئات NADH لاحقًا إلى NAD + ، مما ينتج H + واثنين من الإلكترونات أيضًا. يتم استخدام H + لتشغيل نوع من "المضخة" التي توضع على الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، مما يخلق الكثير من الطاقة في شكل ATP. بمجرد أن يتم تدوير H + عبر المضخة ، فإنها تندمج لاحقًا مع الإلكترونات وجزيء من الأكسجين لتكوين الماء. تولد جميع مراحل التنفس الثلاث ATP ، ومع ذلك ، فإن أكبر ناتج من ATP يكون أثناء سلسلة نقل الإلكترون.

تستخدم الخلية NAD + و NADH في تفاعلات أخرى خارج إنتاج ATP أيضًا. في خلايا الكبد ، على سبيل المثال ، يستخدم إنزيمات الكحول نازع الهيدروجين (ADH) ونزعة الهيدروجين الألدهيد (ALDH) NAD + كعامل مؤكسد من أجل تكسير الإيثانول من المشروبات الكحولية إلى مركب أقل سمية يسمى الأسيتات. في كل من التفاعلات الأنزيمية ، يقبل NAD + إلكترونين و H + من الإيثانول لتكوين NADH.


مناقشة

تقدم النتائج أول دليل مباشر على أن إعادة تدوير الحويصلات المشبكية وبرك الراحة تختلف في التركيب الجزيئي. مثل VGLUT1 وعدد من بروتينات الحويصلة المشبكية الأخرى ، يخضع VAMP7 للإفراز الخلوي استجابة للتحفيز ، وبخصائص مشابهة جدًا لـ VGLUT1. على العكس من ذلك ، فإن نسبة كبيرة من VGLUT1 وبروتينات الحويصلة الأخرى لا تستجيب للتحفيز (Fernandez-Alfonso and Ryan ، 2008) ، على غرار VAMP7. وبالتالي ، فإن VGLUT1 و VAMP7 وبروتينات الحويصلة المشبكية الأخرى تستهدف كلاً من أحواض إعادة التدوير والراحة. ومع ذلك ، نجد الآن أن النسب تختلف بشكل كبير ، مع مستويات أعلى من VGLUT1 و VAMP2 في حوض إعادة التدوير ، و VAMP7 في حوض الراحة.

اقترح العمل السابق أن الحويصلات المشبكية التي تخضع لإطلاق تلقائي تنتمي إلى مجموعة متميزة عن تلك التي تستجيب للتحفيز (Chung et al. ، 2010 Fredj and Burrone ، 2009 Sara et al. ، 2005). على الرغم من أن هذه الفرضية قد ثبت أنها مثيرة للجدل (Groemer and Klingauf، 2007 Hua et al.، 2010 Wilhelm et al.، 2010) ، إلا أنها تتوقع أن حوض الراحة ، الذي لا يستجيب إلى حد كبير للتحفيز ، قد يخضع لإطلاق تلقائي. في الواقع ، وجدنا الآن أن VAMP7 ، المخصب على حويصلات البركة المريحة ، يخضع لمعدل إطلاق تلقائي أعلى من VGLUT1 ، الذي يتم إثرائه في حوض إعادة التدوير. وبالتالي ، فإن الإطلاق التلقائي لـ VAMP7 لا يمكن أن يعكس ببساطة حجم حوض إعادة التدوير ، ويمكن أن يكون مستمدًا جزئيًا من حوض الراحة. منذ أن تم استخدام الاستجابة للإفراج التلقائي لحويصلة واحدة (الحجم الكمي) لتفسير الاستجابة للإفراج المُثار ، فإن الأصل المختلف للحدثين سيكون له آثار مهمة على علم وظائف الأعضاء المشبكي. ومع ذلك ، لا تستبعد النتائج دورًا لحوض إعادة التدوير في الإطلاق التلقائي. في الواقع ، يُظهر التحليل المتسلسل للإفراج التلقائي والمستحث في نفس الحبات أن الإطلاق التلقائي يمكن أن يعيق تأثير التحفيز ، مما يشير إلى أن الإطلاق التلقائي ينشأ من إعادة التدوير وكذلك برك الراحة.

يثير النقص الواضح في الاستجابة للتحفيز احتمال أن تتطابق حويصلات تجمع VAMP7 + مع مجموعة من الأغشية بخلاف الحويصلات المتشابكة ، مع تعبير غير متجانس يؤدي إلى تحديد موقع حوض إعادة التدوير بشكل خاطئ. اقترح العمل السابق بالفعل أن VAMP7 قد يتم توطينه في مجموعة فرعية فقط من أطراف ما قبل المشبكية مثل ألياف الحصين المطحلب (Coco et al. ، 1999 Muzerelle et al. ، 2003). ومع ذلك ، فقد أظهر العمل الأخير توطين VAMP7 في الحويصلات المشبكية (Newell-Litwa et al. ، 2009) ، كما حدد التحليل البروتيني للحويصلات المشبكية المنقاة من الدماغ كله VAMP7 (Takamori et al. ، 2006). بالإضافة إلى ذلك ، نؤكد توطين VAMP7 الذاتية إلى مواقع ما قبل المشبكية عن طريق التألق المناعي والحويصلات المشبكية عن طريق تجزئة التدرج الكثافة والعزل المناعي. يُظهر تحليل البنية التحتية لحويصلات VAMP7 + الموصوفة بـ Lumenal HRP كذلك أنها تظهر المظهر النموذجي الصغير المستدير للحويصلات المشبكية. وبالتالي ، فإن إعادة التدوير التي لا يمكن تمييزها شكليًا وحويصلات البركة المريحة تظهر اختلافات كمية في تكوين البروتين.

ما هو الدور الفسيولوجي لحمام السباحة؟ قد يساهم الإطلاق التلقائي من هذا التجمع في التغييرات الهيكلية مثل تمديد العملية (Martinez-Arca et al. ، 2000). لقد أوضحت الأعمال الحديثة أيضًا أن الإطلاق التلقائي في تنظيم القوة التشابكية (McKinney et al. ، 1999 Sutton and Schuman ، 2006) ، مما يشير إلى أدوار إضافية في التطور واللدونة. على الرغم من أن النسبة الصغيرة نسبيًا من VGLUT1 (& # x0223c40٪) المترجمة إلى حوض الراحة قد تشير إلى أن هذا التجمع لا يدعم إطلاق جهاز الإرسال ، فقد لاحظنا مؤخرًا أنه مثل VAMP7 ، فإن الناقل الأحادي الأمين الحويصلي VMAT2 الذي يملأ الحويصلات المشبكية بأحادي الأمين يظهر أيضًا توطين تفضيلي لحوض الراحة (Onoa et al. ، 2010). وبالتالي ، قد تكون المجمعات متخصصة في إطلاق أجهزة إرسال مختلفة ، والأدلة الحديثة على الإطلاق التفاضلي للأستيكولين و GABA من خلايا amacrine في شبكية العين تتفق مع هذا الاحتمال (Lee et al. ، 2010). بالإضافة إلى ذلك ، قد يساهم الإطلاق التلقائي للحويصلات المشبكية في نمو المشبك (Huntwork and Littleton ، 2007) أو تهريب المستقبلات والقنوات داخل الجسم.

من المفترض أن يكون التوطين التفضيلي لـ VAMP7 على الراحة بدلاً من إعادة تدوير الحويصلات المتشابكة يعكس الاختلافات في تكوين تجمعات مختلفة. يُنظر إلى إعادة تدوير حويصلات البركة بشكل عام على أنها تتشكل من خلال الالتقام الخلوي المعتمد على الكلاذرين و AP2 (Di Paolo and De Camilli، 2006 Granseth et al.، 2006 Kim and Ryan، 2009) بينما قد تستخدم حويصلات البركة المريحة آلية متميزة ، ربما تتضمن AP- 3 (Voglmaier and Edwards، 2007) أو AP-1 (Glyvuk et al.، 2010 Kim and Ryan، 2009). في الواقع ، اخترنا VAMP7 لهذه التجارب نظرًا لاعتماده على AP-3 (Scheuber et al. ، 2006). تمشيا مع مسار الالتقام المميز ، نجد أن VAMP7 يخضع لعملية الالتقام الخلوي بشكل أبطأ بكثير من بروتينات الحويصلة المشبكية الأخرى ، وقد أظهر العمل السابق أن الحويصلات الداخلية بعد التحفيز قد تستجيب بشكل أبطأ لتكرار التحفيز (Richards et al. ، 2000 Richards et al. ، 2003). ومع ذلك ، قد يعكس التأخير في الالتقام الخلوي استهدافًا غير فعال لمسار الالتقام بالإضافة إلى مسار بطيء جوهريًا. من ناحية أخرى ، يؤدي حذف مجال longin ، الذي يتفاعل مع AP-3 ، إلى إعادة توزيع VAMP7 نحو مجمع إعادة التدوير. وبالتالي ، فإن تفاعل AP-3 مع مجال Longin يستهدف VAMP7 إلى مجموعة الحويصلات المتشابكة. نجد أيضًا أن حذف أشكال البولي برولين عند الطرف C من VGLUT1 يزيد من خروج الخلايا تلقائيًا للناقل ، مما يشير إلى دور هذه التسلسلات في استهداف مجموعة فرعية من الحويصلات المشبكية ذات معدلات منخفضة من الإطلاق التلقائي. تعتمد إعادة التدوير العفوي لـ VAMP7 أيضًا على الأكتين ، في تناقض صارخ مع الإطلاق المُثير (Holt et al. ، 2004 Sankaranarayanan et al. ، 2003). وهكذا يبدو أن آليات الالتقام المختلفة مسؤولة عن استهداف بروتينات الحويصلة المشبكية لتجمعات مختلفة.

نظرًا لأن VAMP2 و 7 يختلفان في خصائص الإطلاق وينتميان إلى عائلة v-SNAREs المتضمنة في اندماج الغشاء ، فقد اختبرنا أيضًا احتمال أن يساهم VAMP7 ، مثل VAMP2 ، في سلوك الحويصلات المشبكية. على الرغم من أن الإفراط في التعبير عن النوع البري VAMP7 ليس له تأثير واضح على إفراز الحويصلات المشبكية ، فإن حذف المجال N-terminal longin المثبط تلقائيًا يزيد من الإطلاق التلقائي لـ VAMP7 2-3 أضعاف ، وتؤثر هذه الطفرة على سلوك الحويصلات التي تحتوي على النوع البري VAMP7 ، وليس مجرد الاتجار بمراسل VAMP7-ND نفسه. يؤدي حذف مجال longin أيضًا إلى زيادة الإطلاق التلقائي لـ VAMP7 بعد انقسام VAMP2 مع توكسين الكزاز ، مما يشير إلى أن VAMP7 يمكن أن يدعم الإطلاق التلقائي حتى في حالة عدم وجود VAMP2. علاوة على ذلك ، أثارت الزيادات المتحولة في ND إطلاقًا حتى في وجود ذيفان الكزاز ، مما يشير إلى أن VAMP7 الطافر يمكن أن يتوسط أيضًا في طرد حويصلات البركة المعاد تدويرها استجابةً للتحفيز. عندما يُحرم VAMP7 عن طريق إزالة مجال لونجين ، فإن VAMP7 لديه القدرة على التأثير على إفراز الحويصلة المشبكية. ومن المثير للاهتمام، موكا تظهر الفئران تغييرات في الإطلاق غير المتزامن والعفوي ، ربما بسبب فقدان VAMP7 (Scheuber et al. ، 2006).

على الرغم من أن الاختلافات في تكوين البروتين يُفترض أنها تساهم في الاختلافات في سلوك تجمعات الحويصلات المشبكية ، يبدو من غير المحتمل أن تكون v-SNAREs وحدها هي المسؤولة. يُفترض أن الاستهداف التفاضلي لبروتينات الحويصلة المشبكية الأخرى مثل عائلة سينابتوتاجمين لمستشعر الكالسيوم (Maximov et al. ، 2007 Xu et al. ، 2009) تساهم في الاختلاف بين البرك. لقد أوضحت الأعمال الحديثة بالفعل أن بروتين المجال C2 المرتبط بالحساسية للكالسيوم DOC2 على وجه التحديد في الإطلاق التلقائي بدلاً من التحرر (Groffen et al. ، 2010) ، على الرغم من أن DOC2 هو بروتين قابل للذوبان ولا تزال علاقته بمجمعات الحويصلات المختلفة غير واضحة. من خلال إثبات أن تجمعات الحويصلات المشبكية المختلفة تحتوي على بروتينات مختلفة ، يوفر عملنا الآن إطارًا للنظر في مساهمتها الفردية في سلوك هذه التجمعات ، ودور هذه التجمعات في تطوير المشبك ، والوظيفة ، واللدونة.


وظائف لبروتينات الحبيبات السامة

الهدف موت الخلية

أصبح الدور الحاسم لـ pfp واضحًا عندما أنشأت العديد من المختبرات الفئران التي تعاني من نقص في pfp والجينات (pfp - / -) [8 ، 9 ، 47]. تمتلك هذه الفئران نموًا طبيعيًا للخلايا التائية والقاتلة الطبيعية [8] ، ولكن الخلايا الليمفاوية الحالة للخلايا معرضة للخطر ، والفئران معرضة بشدة لبعض مسببات الأمراض داخل الخلايا [8 ، 9 ، 48]. في المختبروخلايا CTL و NK التي تعاني من نقص pfp معيبة في قتلها لخطوط الخلايا السرطانية المتفاعلة أو المتفاعلة xeno والخلايا المستهدفة الحساسة NK ، على التوالي [49 ، 50]. على الرغم من أهميتها البيولوجية الواضحة ، لا يُعرف الكثير عن الوظيفة الجزيئية لـ pfp ، ولم يتم التشكيك في العقائد المتعلقة بآلية عملها إلا مؤخرًا. يمثل عدم القدرة حتى الآن على تعيين وظائف pfp لأجزاء منفصلة من الجزيء فجوة كبيرة في فهمنا لبيولوجيا الخلايا الليمفاوية المستجيبة. يشترك Pfp في أوجه التشابه الوظيفية والمستضدية والبنية التحتية مع البروتينات التكميلية C6-C9 ، كما تم وصفه منذ بعض الوقت ، وقد تم شرح وظائف مثل إدخال الغشاء والبلمرة مبدئيًا على أساس هذه التشابهات [51 52 53 54]. كما تمت مناقشته بالفعل ، فقد ظهر دليل قاطع على أن المجال الطرفي C لـ pfp هو موقع ارتباط أيون الكالسيوم ويبدأ إدخال الدهون [16]. استنادًا إلى بنية synaptotagmin والجزيئات ذات الصلة ، يُفترض أنه بعد الانقسام عند طرف الكربوكسي ، يتم تقريب بقايا الأسبارتات المتعددة في مجال C2 في ثلاثة أبعاد لربط أيون الكالسيوم إلكتروستاتيكيًا. يصبح جزيء pfp المعاد طيه شديد التفاعل مع الدهون نتيجة التعرض للمجالات amphipathic في مكان آخر من الجزيء ويكون قادرًا على الارتباط بغشاء البلازما وإدراجه فيه.

مستقبل pfp؟

على الرغم من أن pfp يمكن أن يشكل قنوات عبر الغشاء في أغشية دهنية اصطناعية بدون محتوى بروتيني ، إلا أنه يشتبه منذ فترة طويلة أنه ، على سبيل المثال ، على أساس القابلية المختلفة بشكل ملحوظ لأنواع الخلايا المختلفة لـ pfp ، يمكن لعوامل أخرى غير التركيب الدهني تنظيم نشاط pfp. الدراسات الحديثة لبيرتو وآخرون. [55] قدمت بعض الأدلة على هذا الافتراض. اقترح هؤلاء الباحثون أن Lysolipid PAF (المعروف باسم عامل تنشيط الصفائح الدموية لأنه يعزز تراكم الصفائح الدموية) يتم إطلاقه بشكل مشترك مع pfp عندما تتحلل الخلايا NK وقد يحفز تحلل pfp عن طريق تكوين جسر جزيئي بين pfp ومستقبل PAF (PAF-R ) وبالتالي ، فإن المجمعات الثلاثية التي تحتوي على PAF و PAF-R و pfp قد تحقق تمزق الغشاء بشكل أكثر كفاءة عن طريق تعزيز ارتباط pfp بالفوسفوريل كولين. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن تعبير PAF-R يكون محفزًا مع الإنترفيرون (IFNs) ، فقد يعدل الوسطاء الالتهابيون المحليون حساسية الخلايا لـ pfp عند تركيز العدوى. إذا تم التحقق منها ، فإن الدراسات التي أجراها Berthou وآخرون. [55] قد يوفر أيضًا فرصة للتلاعب بوظيفة pfp للأغراض التجريبية وحتى العلاجية.

ماذا تفعل pfp في الواقع؟

كما هو الحال مع المكمل ، يمكن أن يتسبب pfp المنقى في تحلل الخلية عن طريق تكوين مسام منفصلة يبلغ قطرها 12-20 نانومتر ، ولكن ، في حد ذاته ، لا يمكن أن تفسر التغيرات المورفولوجية لموت الخلايا المبرمج ، مثل تكثيف الكروماتين وتفتت الحمض النووي [56]. تحدث التغييرات النووية قبل تلف غشاء الخلية [57 ، 58] وهي قابلة للتكاثر في المختبر مع تركيزات pfp التي تسبب تغيرات طفيفة في نفاذية الغشاء [21]. وبالتالي ، فإن الاقتراح القائل بأن المسام الغشائية الكبيرة ضرورية للوصول إلى العصارة الخلوية للخلية المستهدفة أصبح موضع تساؤل مؤخرًا. على الرغم من أوجه التشابه البنيوية للمسام التي تكونت بواسطة pfp المنقى والمكمل ، فإن grzB لم يحفز موت الخلايا المبرمج للخلايا المستهدفة عندما يتم تسليمه بواسطة مكمل [21]. ومع ذلك ، فإن الليستريوليزين (LLO) ، وهو عامل ضراوة الليستيريا monocytogenes (LM) التي تسبب تحلل الإندوسومات ، كانت قادرة على إيصال grzB بشكل فعال في غياب تلف غشاء البلازما القابل للقياس [21]. تم تثبيط النشاط المؤيد لموت الخلايا المبرمج لـ LLP عندما تم رفع درجة الحموضة في endo-lysosomes إلى متعادل مع كلوريد الأمونيوم أو بافيلوميسين [21]. جاء الدعم المباشر لوظيفة التحلل الداخلي لـ pfp من الملاحظة التي مفادها أن brefeldin A (BFA) يثبط إطلاق بروتين grzB الناجم عن pfp من الإندوسومات ، ويمنع انتقاله إلى النواة ، ويثبط موت الخلية. تمشيا مع BFA ليس لها أي تأثير على الامتصاص بوساطة المستقبل عن طريق الالتقام الخلوي ، لم يكن لـ BFA أي تأثير من الناحية الحركية أو المطلقة على امتصاص grzB في الخلية في غياب pfp [21].

نظرًا لأن تركيز pfp الذي يتم تسليمه إلى سطح الخلية المستهدفة بواسطة CTL لم يتم تحديده ، فإن السؤال الرئيسي هو ما إذا كان التحلل الداخلي وثيق الصلة من الناحية الفسيولوجية بتركيزات pfp التي تسبب تلفًا ملموسًا في غشاء الخلية. لقد وجدنا أنه عندما يتم تحضين الخلايا المستهدفة بتركيزات pfp ، والتي تسببت في إطلاق 100٪ 51 Cr ، فإن البروتينات الفلورية القابلة للانتشار بحرية والتي تبلغ 9-13 كيلو دالتون تظل مستبعدة لأكثر من ساعة ، في حين أن 32 كيلو دالتون grzB و 65 كيلو دالتون تستمر ليتم تسليمها إلى السيتوبلازم والنواة في غضون بضع دقائق [21]. يشير هذا إلى أن توصيل وسطاء موت الخلايا المبرمج بواسطة pfp هو في الواقع انتقائي للغاية ، وبالتالي ، لا يمكن إرجاع دخول grz إلى الخلايا إلى الانتشار السلبي ببساطة من خلال مسام pfp ، حتى لو تم وضع الخلايا المستهدفة تحت ضغط تناضحي شديد.

وصفت المراجعات السابقة التركيب الجيني ، والمواقع الصبغية ، وخصوصية البروتياز لأفراد عائلة grz [29 ، 30 ، 59 ، 60]. كان التقدم الرئيسي الأخير من حيث بنية grz هو وصف التركيب البلوري لـ grzB في مركب مع مثبط جزيئي كبير. تحدث الخصوصية الأولية لمخلفات Asp من خلال تفاعل جانبي مع سلسلة جانبية "مدفونة" من Arg 226 من الجرانزيم B. وهناك تسعة أحماض أمينية أخرى تتلامس مع الركيزة وتملي المظهر الجانبي الممتد لخصوصية الركيزة [31]. كان هناك أيضًا تقدم كبير في توضيح دور grz في موت الخلايا المبرمج [60]. أوضحت الدراسات المبكرة بشكل لا لبس فيه أن grzA و B يمكن أن يتعاونا مع pfp لقتل الخلايا المستهدفة [57 ، 61 ، 62]. إن أقوى جرانزيم في هذا السياق هو grzB ، ولدى الفئران التي تعاني من نقص grzB ضعف القدرة على إحداث تفتيت سريع للحمض النووي في الخلية المستهدفة [63]. تمت تنقية اثنين من grz ، مما يؤدي إلى تفتيت الحمض النووي للخلية المستهدفة مع حركية أبطأ بكثير ، وكانت هذه هي tryptases grzA و tryptase-2 [57]. ومع ذلك ، فإن الفئران التي تعاني من نقص grzA ليس لديها عيب معمم في تجزئة الحمض النووي للخلية المستهدفة ، مما يشير إلى أنه على عكس grzB ، يمكن تعويض غياب grzA بواسطة grz الأخرى [64]. لقد أظهرنا نحن وآخرون [65 66 67 68] أن grzB ، المتوفر بكثرة في الحبيبات الحالة للخلايا ، هو البروتياز المسؤول إلى حد كبير عن إحداث التغييرات النووية للاستماتة. لقد أظهرنا والعديد من المجموعات الأخرى [67 68 69] أنه يمكن لـ grz دخول الخلايا بشكل مستقل عن pfp ولكنها تظل معزولة في الجسيمات الداخلية وبالتالي لا تتلف الخلايا ما لم يكن pfp موجودًا أيضًا. وبالتالي ، فإن توفير مسام الغشاء بواسطة pfp ليس ضروريًا لدخول grz إلى سيتوبلازم الخلية المستهدفة. إن ارتباط سطح الخلية بـ 125 I-grzB قابل للإشباع ويمكن منافسته بواسطة grz غير المسمى [69] ، مما يشير إلى الامتصاص من خلال مستقبل معين. في الآونة الأخيرة ، تم إثبات أن مستقبلات مانوز 6-فوسفات ذات 270 كيلو دالتون ، المستقل عن الكاتيون ، هي مستقبل يمكن من خلاله دخول grzB إلى الحيز الداخلي [70]. والأكثر إثارة للدهشة ، أنه تم الادعاء بأن التعبير عن نفس المستقبل على الخلايا الليفية التي تعبر عن H2k كان مطلوبًا لرفضها من قبل الخلايا التائية الخيفية ، مما يشير إلى الدور الأساسي لـ grzB في استجابة المستجيب الخيفي والتنبؤ بآلية أخرى محتملة للهروب المناعي عن طريق الأورام [70].

وظيفة GrzB في موت الخلية: دور حاسم لانقسام العطاء بدلاً من التنشيط المباشر لقاعدة كاسباس

يمكن أن تحفز pfp Sublytic إعادة توزيع grzB أو dimeric grzA (65 كيلو دالتون) من الإندوسومات إلى العصارة الخلوية ويمكنها تضخيم الامتصاص الخلوي لـ grz بشكل كبير [67]. تظهر التغيرات الأبوطوزية في غضون دقيقتين فقط ، وهجرة grzB من الإندوسومات وظهورها في النواة هي تنبئ دقيق لموت موت الخلايا المبرمج [65]. بالإضافة إلى تحفيز مسارات موت الخلايا المبرمجة التي تعمل من خلال الكاسبيسات ، يمكن أن يشق grzB الركائز السيتوبلازمية مباشرة مثل بروتين رابط الأكتين ، والفيلامين [71] ، والبوليميريز النووي (ADPribose) (PARP) ومستضد المصفوفة النووية في مواقع مختلفة من تلك المفضلة من قبل caspases [72]. يحدث دخول Grz إلى النواة قبل موت الخلايا المبرمج ، واضطراب الغشاء النووي [58] ويعتمد على بروتين ناقل عصاري خلوي غير معروف ولكنه لا يتطلب إنفاق طاقة [67].

من خلال قدرته الفريدة على الانقسام بعد بقايا الأسبارتات ، يمكن أن يشق grzB العديد من الكاسبيسات المؤيدة في المختبر [73 74 75]. ومع ذلك ، في الخلايا السليمة ، هناك حاجة لاضطراب الميتوكوندريا [76 ، 77] ، والتي بدونها لا يحدث التنشيط المباشر للكاسبيز إلا ببطء شديد [78] (رسم بياني 1) لقد أظهرنا مؤخرًا أن جزءًا حيويًا من إشارة موت الخلايا المبرمج التي تنقلها grzB إلى الميتوكوندريا يتم من خلال الانقسام المباشر لعائلة Bcl-2 المؤيدة للاستماتة ، BH3 فقط ، والتي يتم قطعها على وجه التحديد في موقع يحتوي على 16 حمض أميني أسفل- تيار من ذلك الذي يستخدمه الكاسبيز [78]. من المثير للدهشة أن grzB يمكن أيضًا أن يتسبب في الموت من خلال آلية مستقلة عن الكاسبيز والتي تنطوي على تلف الهياكل غير النووية وربما يتم التوسط من خلال التعطيل المباشر بوساطة grz للميتوكوندريا [66 ، 79 ، 80]. قد تحمي هذه المسارات المستقلة عن الكاسباس ضد الفيروسات التي تؤخر موت الخلايا المبرمج عن طريق التعبير عن السربينات مثل مثبط كاسباس 8 لفيروس جدري البقر ، ومعدل استجابة السيتوكين A (crmA) [81].

مخطط مبسط لموت الخلايا بوساطة grzB. بعد دخول grzB في الخلية المستهدفة عن طريق الالتقام الخلوي وتحريره في العصارة الخلوية بواسطة pfp ، فإن الدور الرئيسي لـ grzB (السهم السميك) هو شق الجزيء المؤيد للاستماتة ، والذي يشبه Bcl-2 ، على وجه التحديد عند انقسام grzB الموقع في الحمض الأميني 75 ، وهو محفوظ بشدة بين الفأر والبشر. المعالجة المباشرة للكاسبيسات بواسطة grzB غير فعالة في غياب اضطراب الميتوكوندريا (الخط المنقط). يؤدي العرض المقطوع إلى تعطيل الميتوكوندريا ، مما يؤدي إلى إطلاق وسطاء مؤيدين للاستماتة ، وطبيعتهم الدقيقة غير معروفة في الوقت الحالي (سهم متقطع). قد تشمل هذه الوسطاء Diablo / Smac وربما السيتوكروم ج وتحث على معالجة الكاسبيز الفعالة وموت الخلايا العام بوساطة كاسباس. يمكن تنظيم إدخال العطاء المبتور وإطلاق وسطاء موت الخلايا المبرمج من الميتوكوندريا سلبًا عن طريق الإفراط في التعبير عن Bcl-2. يمكن أن يحدث موت الخلية استجابةً لـ grzB أيضًا بدون تنشيط كاسباس فعال من خلال آلية غير نووية ، وهو أمر غير مفهوم جيدًا ولكنه قد يتضمن انقسامًا في عناصر الهيكل الخلوي (السهم المتقطع للحصول على شرح أعمق ، انظر النص والمرجع. [76]).

وظيفة GrzA في موت الخلية

GrzA هو تريبتاز محدد ، والذي يتركز في نواة الخلايا المستهدفة ويعزز تآزريًا تجزئة الحمض النووي الناجم عن grzB و pfp [58]. لا يُعرف سوى القليل عن موت الخلايا المستحث بـ grzA. باستخدام بروتينات grzA المؤتلفة والمتحولة وغير النشطة ، واثنين من البروتينات المرتبطة بـ grzA ، و PHAP (البروتين المفترض المرتبط بـ HLA) II وبروتين الصدمة الحرارية (hsp) 27 ، تم عزلها [82] ، ومع ذلك لم يتم إثبات أهمية أي من هذين البروتينين حتى الآن في موت الخلايا المبرمج بوساطة grz. لا يتأثر اضطراب الغشاء الناجم عن GrzA ، والتكثيف النووي ، وتلف الحمض النووي بسبب حصار الكاسبيز ، ومع ذلك فإن دخول grA إلى النواة يُثبط تمامًا عن طريق التعبير المفرط Bcl-2 [83]. في الآونة الأخيرة ، تبين أن grzA تحفز تكسير الحمض النووي أحادي الخيط بدلاً من تجزئة قليلة النواة [84]. يعزز GrzA إمكانية وصول الحمض النووي إلى نوكليازات داخلية خارجية ويحلل هيستون H1في المختبر إلى شظايا ∼16-كيلو دالتون. قد يوفر هضم الهيستون آلية لتكشف كروماتين مضغوط لتسهيل وصول الدناز الذاتية إلى الحمض النووي [85]. تسببت خلايا CTL و NK للفئران التي تعاني من نقص في grzA و grzB (grzAB - / -) في إطلاق 51 Cr في الخلايا المستهدفة عند مستويات وحركية مشابهة لتلك الموجودة في الفئران العادية [86]. يتناقض هذا مع عدم قدرتها على إحداث ضرر نووي موت الخلايا المبرمج في الخلايا المستهدفة ، مما يشير إلى أن grzA و -B ضروريان لتحلل النواة الحبيبي CTL / NK ، حيث يكون grzB هو المساهم الرئيسي ، وموت الخلية المستهدف يعتمد على pfp ويعتمد على كلا البروتياز.


بروتينات التوكسوبلازما الإفرازية وأدوارها في غزو الخلايا والبقاء داخل الخلايا

M. Lebrun و. م. سيسبرون ديلاو ، في التوكسوبلازما جوندي ، 2007

11.6.2 التولد الحيوي للعضيات الحبيبية الكثيفة: سمات مزدوجة لكل من المسارات الإفرازية التأسيسية والمنظمة

الحبيبات الكثيفة عبارة عن حويصلات كروية متجانسة كثيفة الإلكترون ،

يبلغ قطرها 200 نانومتر ومحاطة بغشاء وحدة. تم فحص وجود مجموعات سكانية فرعية من الحبيبات الكثيفة التي تخزن GRAs معينة عن طريق وضع العلامات المزدوجة أو الثلاثية على أجسام مضادة محددة. عرضت جميع الحبيبات الكثيفة علامات متعددة توضح توطين أنواع مختلفة من GRAs داخل نفس الحبيبات (Sibley وآخرون.، 1995 فيرغسون وآخرون.، 1999 أ لابرويير وآخرون.، 1999). يختلف عدد DGs بين المراحل المعدية المختلفة. اكبر الارقام (

15) في tachyzoites و sporozoites ، مع أرقام وسيطة (8-10) في براديزوات وقليل (3-6) في Merozoites. قد يرتبط هذا بعدد GRAs المعبر عنها ونوع PV التي تم تشكيلها (انظر أدناه).

لا تزال هناك العديد من الأسئلة التي لم يتم حلها فيما يتعلق بكل من تكوين الحبيبات الكثيفة وفرز بروتينات GRA في هذه العضيات. على وجه الخصوص ، ما إذا كانت الحبيبات الكثيفة مماثلة وظيفيًا للحبيبات التكوينية عكس الحويصلات الإفرازية المنظمة غير مثبتة بالكامل. في الخلايا حقيقية النواة الأخرى ، يتم فرز البروتينات لتكوينها عكس مسارات إفرازية منظمة تحدث في عبر-شبكة جولجي (TGN). البروتينات المخصصة للإفراز المنظم يتم تعبئتها في حبيبات إفرازية غير ناضجة (ISGs). تتبرعم الحويصلات المطلية بالكلاترين من ISGs وتعيد تدوير البروتينات مرة أخرى إلى TGN أو الإندوسومات ، مما يؤدي إلى زيادة تركيز البروتينات الإفرازية. تشتمل بروتينات الغلاف المحددة ، التي تم تحديدها في TGN ، على كل من بروتينات المحول ، AP1 و AP3 ، والبروتينات المرتبطة بالمحول ، GGAs (للمراجعة ، انظر Arvan and Castle ، 1998).

في التوكسوبلازما ، لم يتم ملاحظة حبيبات كثيفة غير ناضجة. علاوة على ذلك ، فإن التعبير العابر والمستقر للعديد من بروتينات المراسل القابلة للذوبان في التوكسوبلازما أظهر أن أي بروتين قابل للذوبان ، شريطة أن يمتلك إشارة ببتيد ، يتم تسليمه إلى حبيبات كثيفة ثم يتم إفرازه لاحقًا في PV. على النقيض من ذلك ، فإن إضافة مرساة إشارة GPI تستهدف نفس البروتين المراسل لغشاء البلازما من خلال حويصلات النقل (Karsten وآخرون.، 1998). على العكس من ذلك ، فإن بروتين TgSAG1 الذي تم حذف مجال ربط إشارة GPI من أجله يتم توجيهه إلى PV عبر الحبيبات الكثيفة (Striepen وآخرون.، 1998). وبالتالي ، تشكل الحبيبات الكثيفة المسار التكويني الافتراضي للبروتينات القابلة للذوبان في التوكسوبلازما.

ومع ذلك ، من الناحية الشكلية ، تشبه الحبيبات الكثيفة الحبيبات الأساسية الكثيفة المشاركة في الإفراز المنظم في خلايا الثدييات ، مما يشير إلى أن احتباس المنتجات الإفرازية وتكثيفها قد يحدث أثناء تكوين الحبيبات الكثيفة. النموذج السائد للفرز عن طريق الاحتفاظ في الكائنات الحية العليا هو التجميع الانتقائي للبروتينات الإفرازية المنظمة ، ولكن ليس التأسيسية ، مما يحد من قدرة الأول على الهروب من الحبيبات الناضجة أثناء عملية التبرعم الحويصلة التكوينية (Arvan and Castle ، 1998) . قد يكون هذا التكثيف ناتجًا عن خاصية متأصلة في البروتينات الإفرازية المنظمة لتتجمع عبر تغييرات طفيفة في الحبيبات المتكونة ، بينما تنتقل عبر الأجزاء المختلفة للمسار الإفرازي. تتضمن هذه التغييرات تحمضًا خفيفًا أو زيادة تركيز الكاتيونات ثنائية التكافؤ مثل الكالسيوم (Chanat and Huttner ، 1991).

معظم بروتينات GRA ليست قابلة للذوبان جوهريًا ، ويُتوقع أنها بروتينات عبر الغشاء من النوع الأول. في الواقع ، تصبح غشاءًا مرتبطًا بعد إفرازها في PV (Lecordier وآخرون.، 1999). داخل الحبيبات الكثيفة ، توجد GRAs أساسًا كأشكال قابلة للذوبان ومجمعة (Labruyere وآخرون.، 1999 لوكوردير وآخرون.، 1999). الآلية التي من خلالها تبقى هذه البروتينات مستبعدة من النظام الغشائي للطفيلي غير معروفة.

هل هناك إشارات تتوسط استهداف GRA و / أو التجميع في الحبيبات الكثيفة؟ نظرًا لأن الحبيبات الكثيفة لم يتم الإبلاغ عنها مطلقًا لتشكل مقصورة حمضية ، فمن غير المرجح أن ينتج تكثيف البروتين عن انخفاض كبير في درجة الحموضة. تم ترجمة طبيب تقويم AP-1 في عبر- معظم صهاريج جهاز جولجي (Ngo وآخرون.، 2003) وعلى الرغم من حقيقة أن أشكال YXXϕ تم توطينها في ذيول السيتوبلازم لبروتينين GRA (GRA4 و GRA7) ، لم يتم التعرف عليها من قبل التوكسوبلازما AP-I (Ngo وآخرون.، 2003). ما إذا كان تسليم GRAs إلى حبيبات كثيفة يعتمد على خصوصية مجال الغشاء (TMD) (Karsten وآخرون.، 2004) أو على تفاعلات البروتين والبروتين لم يتم إثباتها بالكامل بعد (Gendrin، Braun and Cesbron-Delauw، unpublished). بالنظر إلى أن GRA1 ، المنتج الأكثر كثافة للحبيبات ، هو بروتين مرتبط بالكالسيوم (Cesbron-Delauw وآخرون.، 1989) ، يبقى دور Ca 2+ في تنظيم التجميع احتمالًا.


المجالات النووية

نواة خلية الثدييات هي عضية مرتبطة بالغشاء تحتوي على الآلية الضرورية للتعبير الجيني. على الرغم من أن الدراسات المبكرة أشارت إلى وجود القليل من التنظيم داخل هذا القسم ، إلا أن المزيد من الدراسات المعاصرة قد حددت عددًا متزايدًا من المجالات المتخصصة أو العضيات دون النووية داخل النواة (Lamond and Earnshaw، 1998EF7 Spector، 1993EF15). في بعض الحالات ، ثبت أن هذه المجالات هي هياكل ديناميكية ، بالإضافة إلى حدوث تبادل سريع للبروتين بين العديد من المجالات والنيوكليوبلازم (ميستيلي ، 2001EF10). تبذل العديد من المختبرات حاليًا جهودًا مكثفة لتحديد الوظيفة (الوظائف) البيولوجية المرتبطة بكل مجال. يقدم الملصق المصاحب لمحة عامة عن المجالات النووية التي يتم ملاحظتها بشكل شائع

النواة يحدها أ المغلف النووي، وهو هيكل مزدوج الغشاء ، يكون غشاءه الخارجي ملاصقًا للشبكة الإندوبلازمية الخشنة وغالبًا ما يكون مرصعًا بالريبوسومات. يتم دمج الأغشية النووية الداخلية والخارجية معًا في أماكن متكونة المسام النوويةالتي تعمل في عبور المواد بين النواة والسيتوبلازم (Stoffler et al. ، 1999EF16). ثبت أن مجمع المسام النووي يحتوي على بنية أساسية رائعة ، حيث تمتد سلة إلى داخل النواة. ال الصفيحة النووية المحيطية يقع داخل الغلاف النووي ويتكون من اللامينات A / C و B ويعتقد أنه يلعب دورًا في تنظيم بنية الغلاف النووي وترسيخ كروماتين الطور البيني في المحيط النووي. توجد أيضًا بقع داخلية من بروتين اللامين في النيوكليوبلازم (Moir et al. ، 2000EF11). يصور الكارتون الكثير من الغلاف النووي / الصفيحة الطرفية على أنها شفافة ، بحيث يمكن ملاحظة الهياكل الداخلية بسهولة أكبر.

داخل النواة ، يتم ترتيب الكروموسومات في مناطق الكروموسوم، ويعتقد أن الجينات النشطة موجودة في جميع أنحاء سطح الأراضي غير المكدسة (Cremer et al. ، 2000EF1). لا يبدو أن المتماثلات متزاوجة في نوى الثدييات البينية. في بعض أنواع الخلايا ، هناك نطاق منالهيتروكروماتين (الكروماتين غير النشط) يُلاحظ داخليًا فقط في الصفيحة النووية ومرتبطًا بها. In addition, varying amounts of heterochromatin are also observed in more internal nuclear regions. PcG bodies containing polycomb group proteins (i.e. RING1, BMI1 and hPc2) have been observed associated with pericentromeric heterochromatin (Saurin et al.,1998EF13). These domains vary in number (two to several hundred), size (0.2-1.5 μm) and protein composition. It is currently unclear whether these domains are storage compartments or are directly involved in silencing.

Pre-mRNA splicing factors are localized in a pattern of 25-50 nuclear speckles as well as being diffusely distributed throughout the nucleoplasm(Spector, 1993EF15). Many of the larger speckles correspond to interchromatin granule clusters (IGCs). These clusters measure 0.8-1.8 μm in diameter and are composed of 20-25-nm diameter particles that appear connected in places. IGCs have been proposed to be involved in the assembly and/or modification of pre-mRNA splicing factors. Nuclear speckles are dynamic structures, and factors are recruited from them to sites of transcription (perichromatin fibrils). Transcription sitesare observed throughout the nucleoplasm, including on the periphery of IGCs,as several thousand foci. In addition to being diffusely distributed, several transcription factors have also been shown to be concentrated in one to three compartments termed OPT (Oct1/PTF/transcription) المجالات. These domains are 1.0-1.5 μm in diameter and also contain nascent transcripts as well as other transcription factors, but they contain few, if any, factors involved in RNA processing (Grande et al.,1997EF4 Pombo et al.,1998EF12). The OPT domain appears in G1 phase, when it often resides next to nucleoli, and it disappears during S phase. Its function is unknown.

In many cell types, pre-mRNA splicing factors are also localized in 1-10Cajal bodies, previously called Coiled Bodies (Gall,2000EF3). These dynamic nuclear bodies are 0.2-1.0 μm in diameter and are thought to play a role in snRNP biogenesis and in the trafficking of snRNPs and snoRNPs. Spliceosomal U1, U2,U4/U6 and U5 snRNPs, as well as the U7 snRNP involved in histone 3′-end processing, and U3 and U8 snoRNPs involved in processing of pre-rRNA, all localize to this structure. It has been proposed that these factors move through the Cajal body en route to nuclear speckles (snRNPs) or nucleoli(snoRNPs). In addition, the Cajal body has been shown to associate with histone loci as well as U1, U2 and U3 gene clusters (Matera,1999EF8).

الجواهر (gemini of Cajal bodies) are found in the nucleoplasm and are coincident with or adjacent to Cajal bodies, depending upon the cell line examined, and they have been characterized by the presence of the survival of motor neurons gene product (SMN) and an associated factor, Gemin2 (Matera,1999EF8). The cytoplasmic pool of SMN and Gemin2 has been implicated in the assembly of snRNPs, and the nuclear pool may play an additional role in snRNP maturation. Interestingly, spinal muscular atrophy, a motor neuron degenerative disease, results from reduced levels of, or a mutation in, the SMN protein.

Several factors specifically involved in the cleavage and polyadenylation steps of pre-mRNA processing (e.g. CstF and CPSF) have a diffuse distribution pattern in the nucleus and in addition are concentrated in 1-4 foci, each 0.3-1.0 μm in diameter, called cleavage bodies (Schul et al.,1996EF14). These structures either overlap with or are localized adjacent to Cajal bodies. The subset of cleavage bodies that do not overlap with Cajal bodies contain newly synthesized RNA.

ال النواة is the site of rRNA synthesis, rRNA processing, and assembly of ribosomal subunits (Spector,1993EF15) and is perhaps the most obvious internal nuclear compartment. Most mamalian cells contain 1-5 nucleoli, each 0.5-5.0 μm in diameter. The nucleolus is differentiated into three clearly identifiable regions. The fibrillar centers (shown as green ovals within the nucleolus) are regions that are thought to be the interphase equivalent of nucleolar-organizing regions (NORs) of chromosomes. Human cells contain approximately 250 copies of rDNA located at NORs on five different pairs of chromosomes. Transcription and processing of rRNA is thought to occur within the dense fibrillar component (shown as a blue reticulum), a region that surrounds and in some cases extends between the fibrillar centers. The granular region (shown as green granules) of the nucleolus is made up of pre-ribosomal particles at different stages of maturation, as well as large and small ribosomal subunits.

ال perinucleolar compartment (PNC) and the SAM68 nuclear body (Huang, 2000EF5) have been identified as unique structures that are associated with the surface of nucleoli and are thought to play a role in RNA metabolism. They range in size from 0.25-1.0 μm in diameter, and 1-10 are observed per nucleus. The PNC contains a series of small RNAs transcribed by RNA polymerase III and several RNA-binding proteins, including poly-pyrimidine-tract-binding (PTB) protein. SAM68 nuclear bodies contain members of a group of RNA-binding proteins that contain a GSG domain, also called the STAR (signal transduction and activation of RNA) domain, which is a 100-residue sequence highly homologous to the KH domain found in hnRNP K. Although the functions of the PNC and SAM68 nuclear bodies are unknown, both of these structures are predominantly found in cancer cells, and they are rarely observed in primary cells.

PML bodies (Maul et al.,2000EF9) vary in size from 0.3μm to 1.0 μm in diameter, and a typical mammalian nucleus contains 10-30 of these structures. PML bodies have also been called ND10, PODs (PML oncogenic domains) and Kr bodies. In addition to the PML protein, several other proteins, including Sp100, SUMO1, HAUSP and CBP, have been localized to this nuclear domain in addition to being diffusely distributed in the nucleoplasm. PML bodies have been suggested to play a role in aspects of transcriptional regulation and appear to be targets of viral infection. Interestingly, individuals suffering from acute promyelocytic leukemia (APL)have a t(15,17) translocation, in which the the PML gene is fused to the gene that encodes the α-retinoic acid receptor, which results in the production of a fusion protein. Cells from these individuals exhibit a break-up of PML bodies into a large number of smaller domains, which are scattered throughout the nucleoplasm. Treatment with retinoic acid, which results in these individuals going into remission, also results in a reformation of typical PML bodies.

In addition to the above domains generally observed in mammalian nuclei,other domains that are specific to cell type or physiological state have also been reported. For example, GATA-1 nuclear bodies containing GATA transcription factors have been observed in murine haemopoietic cells(Elefanty et al., 1996EF2). However, these domains are not active in transcription. HSF1 foci containing the transcription factor, heat shock factor 1, have been observed in nuclei of cells that have been subjected to heat shock, however these domains do not coincide with HSP70 أو HSP90 transcription sites (Jolly et al., 1997EF6).

The above text provides an expanded legend to the accompanying poster it is not meant to serve as a review of primary research papers, and as such much of the primary literature has not been cited here. Readers are encouraged to access the cited reviews in order to locate the primary research papers on particular nuclear bodies. I thank Jim Duffy for his outstanding artistic skills in developing the cartoon, and the following individuals who provided immunofluorescent images for this poster: Mark Frey and Greg Matera (Cajal body and Gem), Paul Mintz (RNA polymerase II transcription factor, nucleoli,peripheral nuclear lamina, perinucleolar compartment, PML body, nuclear speckles), Ana Pombo (OPT domain), Stéphane Richard (Sam68 nuclear body), Thomas Ried and Evelin Schröck (chromosome territory). In addition, I thank Edith Heard, Greg Matera and members of my laboratory for their insight and useful discussions. Research in my laboratory is funded by NIH/NIGMS 42694-12.


Biomolecules Important Extra Questions Very Short Answer Type

السؤال رقم 1.
What is hydrolysis?
إجابة:
During the digestion of carbohydrates, the glycosidic bond between sugar residues is broken by the addition of water and this is called hydrolysis.

السؤال 2.
Define fatty acid.
إجابة:
Fatty acids are organic acids with a hydrocarbon chain ending in a carboxyl group.

السؤال 3.
What are iso-enzymes?
إجابة:
The enzymes possessing slightly different molecular structures but similar in their bio-catalytic action.

السؤال 4.
Give the names of 2 non-polar organic solvents that are used for lipid extraction from cells.
إجابة:
Chloroform, Ether.

السؤال 5.
Name one monosaccharide sugar that is found in the blood plasma of human beings.
إجابة:
Glucose.

السؤال 6.
What is the function of calcium in the human body?
إجابة:
Calcium in bones and teeth provides strength and rigidity to them.

السؤال 7.
Name the bonds uniting the monosaccharide subunits.
إجابة:
Monosaccharide sub-units are joined together by glycoside bonds.

السؤال 8.
What are lygases?
إجابة:
Lygases are the enzymes that join two substrate molecules.

السؤال 9.
Name the ending group of fatty acids which are organic acids with a hydrocarbon chain.
إجابة:
Carboxyl.

السؤال 10.
Which is the most common form of sugar in fruits?
إجابة:
Fructose.

السؤال 11.
How can we overcome the deficiency of iodine?
إجابة:
By using iodized common salt.

السؤال 12.
Names the important food storage of carbohydrates.
إجابة:
Starch and Glycogen.

السؤال 13.
Define allosteric modulation.
إجابة:
It regulates the activity of some enzymes internally.

السؤال 14.
Mention two functions of the sodium and potassium ions in the body.
إجابة:
Functions of the sodium and potassium ions in the body are:

  1. To maintain the volumes of extracellular and intracellular fluids.
  2. Transmission of nerve impulses.

السؤال 15.
Name the small molecules of the cell.
إجابة:
The small molecules of the cell are:

  1. المعادن
  2. ماء
  3. أحماض أمينية
  4. السكريات
  5. الدهون
  6. Nucleotides.

Biomolecules Important Extra Questions Short Answer Type

السؤال رقم 1.
What are monosaccharides? Give few examples.
إجابة:
Monosaccharides are the simplest carbohydrates that cannot be hydrolyzed into still smaller carbohydrates. The general formula is Cن ح2 ن ان على سبيل المثال Ribose, Glucose, Fructose.

السؤال 2.
What is a disaccharide?
إجابة:
A disaccharide is a sugar molecule composed of two monosaccharide sub-units e.g. a molecule of sucrose is formed from a molecule of glucose and a molecule of fructose by dehydration.

السؤال 3.
Why do fats release more energy than carbohydrates on oxidation?
إجابة:
Like carbohydrates, fats are made up of C, H, and O but they contain fewer oxygen molecules than carbohydrates. On oxidation they consume more oxygen releasing more energy.

السؤال 4.
What is the function of calcium in our body? In what form is calcium deposited in the middle lamella?
إجابة:
Calcium is impregnated in bones and teeth. It provides them with strength and rigidity.
Calcium is deposited in the middle lamella in the form of calcium pectate.

السؤال 5.
Define cellular pool. What are the characteristics of a small molecule in the cellular pool?
إجابة:
The collection of various types of molecules in a cell is termed a cellular pool.

The characteristics of small molecules in the cellular pool are

السؤال 6.
What are lipids or fats? State their characteristic. What are the functions of subcutaneous fat in our body?
إجابة:
Fat or lipids are esters of glycerol and fatty acids. They are made up of C, H, and O but include proportionately less oxygen as compared to carbohydrates. They are insoluble in water and soluble in non-polar organic solvents.

Functions of subcutaneous fat are

السؤال 7.
How are amino acids linked to form a peptide chain?
إجابة:
Amino acids are condensed together to form a peptide chain. The bond is formed between the carboxyl group of one amino acid and the amino group of adjacent amino acid. This is called a peptide bond and it is formed by dehydration.

السؤال 8.
What are phospholipids?
إجابة:
Phospholipids are lipids containing phosphate groups e.g. phosphoglyceride. They have a hydrophilic polar head and a hydrophobic non-polar tail.

السؤال 9.
What are macromolecules? أعط أمثلة.
إجابة:
Simple molecules assemble and form large and complex molecules called macromolecules e.g. proteins, lipids, nucleic acid, and carbohydrates.

السؤال 10.
Give two examples of storage polysaccharides.
إجابة:
Two advantages of storing carbohydrates in the form of polysaccharides:

  1. Food storage polysaccharides are starch and glycogen. Starch is found in rice, wheat, etc. Glycogen is stored in the liver. During their formation, many molecules of water are removed from monosaccharides.
  2. If necessary, polysaccharides are broken down by enzymes for the release of energy.

السؤال 11.
What is chitin?
إجابة:
Chitin: Chitin is similar to cellulose in many ways except its basic units are not glucose, but a similar molecule that contains nitrogen (N-acetyl glucosamine) and is soft as well as leathery.

السؤال 12.
Explain how glycosidic bonds are formed?
إجابة:
Formation of Glycosidic Bonds: The aldehyde or ketone group of a monosaccharide can react and bind with an alcoholic group of another

Glycosidic bond

organic compound to join the two compounds together. This bond is known as a glycosidic bond. This bond may be hydrolyzed to give the original compounds. Monosaccharides by uniting together through glycosidic bonds give rise to compound carbohydrates.

السؤال 13.
Describe functions of polysaccharides in living organisms.
إجابة:
Food storage polysaccharides: As the name suggests saccharides which perform the function of storing food. Examples are starch, glycogen.

Starch: It is formed as a result of photosynthesis. It is found in large quantities in rice, wheat, cereals, legumes, potato, tapioca, and bananas. It is an energy-giving substance as it stores energy.

Glycogen: It is found in the muscles and liver of mammals and stores energy. There are distinct advantages of storing carbohydrates in the form of polysaccharides

  1. During the formation, many molecules of water get removed and bulk reduced
  2. Polysaccharides are relatively easy to store and get broken down easily by enzymes to release energy.

Structural Polysaccharides: Examples of these are cellulose and chitin. These take part in the formation of the organism.

Cellulose: It is a plant product. It is perhaps the most abundant material found in the living world. If forms cell walls. It is a fibrous polysaccharide that has high tensile strength. Wood and cotton have large quantities of cellulose.

Chitin: Chitin is similar to cellulose in many ways except that its basic unit is not glucose, but a similar molecule that contains nitrogen (N-acetyl glucosamine). Chitin is soft and leathery, it becomes hard when it gets impregnated with calcium carbonate or certain proteins. The insolubility of these polysaccharides in water helps in retaining the particular form it also helps in strengthening the structure of organisms.

السؤال 14.
What is meant by the tertiary structure of proteins?
إجابة:
The tertiary structure of proteins: Many amino acid units form polypeptides. The peptide bonds holding the amino acids together in a particular way constitute the primary structure of the protein. A functional protein contains one or more polypeptide chains.

Through the formation of hydrogen bonds, peptide chains assume a secondary structure. Secondary protein may be in the form of a twisted helix or pleated sheet.

When the individual peptide chains of the secondary structure of the protein are further extensively coiled and folded into sphere-like shapes with the hydrogen bonds between the amino and carboxyl group and various other kinds of bonds cross-linking on-chain to another they form tertiary structure.

The ability of proteins to carry out specific reactions is the result of their primary, secondary, and tertiary structure.

The tertiary structure (myoglobin)

السؤال 15.
Explain the composition of triglycerides.
إجابة:
Fat is esters of fatty acids with glycerol. Each molecule of glycerol can react with 3molecules of fatty acid. On the basis of fatty acids that are attached to the glycerol molecule, the esters are called either mono, di, or triglycerides.

Triglyceride-Tripalmitin

السؤال 16.
Mention the difference between saturated and unsaturated fat?
إجابة:
Differences between saturated and unsaturated fat:

Saturated fat Unsaturated fat
(i) They have higher melting points (i) lower melting points
(ii) Carbon align in the chain (ii) Double or triple banded
(iii) Remain in solid form at 20°c but on heating become liquids (iii) Remain in liquid form at 20°c even in water

السؤال 17.
Describe the structure of phospholipid. How are they arranged in the cell membrane?
إجابة:
Structure of phospholipids: Phospholipids are a class of lipids that serve as the structural component of the cell membrane. Phospholipids have only 2 fatty acids attached to the glycerol while the 3rd glycerol binding site holds a phosphate group. This phosphate is bound to alcohol.

These lipids have both hydrophilic and hydrophobic pans due to a charge on the phosphoric acid/alcohol head of a molecule and lack a charge of the long tail of the molecule (made by fatty acids). When exposed to an aqueous solution the charged heads are attracted to the water phase and the non-polar tails are repelled from the water phase.

الفوسفوليبيد
When two layers of polar lipids come together to make a double layer, the outer hydrophilic face of every single layer will orient itself towards the solution, and the hydrophobic part will become immersed in the core of the bilayer.

Water acts as a solvent for polar molecules and the arrangement of phospholipids in the lipid bilayer of membranes is dependent on water.

السؤال 18.
Write short notes on
(i) Steroids
إجابة:
Steroids: Steroids are complex compounds mostly found in animal hormones and cell membranes. The best example of steroids is cholesterol. The cell membrane of fungi contains ergosterol. The prostaglandins are fatty acid derivatives. They occur in minute amounts and function in blood clotting, smooth muscle contraction, and allergic reactions, etc.

(ii) Wax.
إجابة:
Wax: Waxes are lipids. They are esters formed by the combination of a saturated long-chain fatty acid with long-chain alcohol. They play an important role in protection as tires form a water-proof covering over the root hairs and parts of the body in some organisms. Wax is soft and pliable. The paraffin is hard when cold. Fruits, feathers, leaves, the skin of man, and the exoskeleton of insects are waterproofed by the coating of wax. The bacteria causing TB and leprosy produce wax (Wax D.).

السؤال 19.
Describe the structure and function of ATP.
إجابة:
ATP: It is a primary and universal carrier of chemical energy in the cell. Living cells capture, store and transport energy in a chemical form, largely as ATP and it is the ATP that is the carrier and intermediate source of chemical energy to those reactions in the cell which do not occur simultaneously.

These reactions can take place only if the chemical energy is released. It was Fritze Lipmann in 1941 who postulated this unifying concept and proposed the ATP cycle as given in the figure below.

Adenosine triphosphate

السؤال 20.
How are amino acids bonded together? Describe how these bonds are formed?
إجابة:
Proteins are also formed from amino acids but they have small peptides. The two amino acids are linked by the formation of a peptide bond. Successive amino acids can be linked by peptide bonds to form a linear chain of many amino acids.

When a few amino acids are joined together, the molecule is called a peptide. Proteins are macromolecules formed from a large number of amino acids.

Peptide band

السؤال 21.
Draw the structure of amino acid.

(A) Acidic amino acid
إجابة:
Amino acids: These are small molecules made of carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen, in certain cases sulfur is also found. Amino acids may be monocarboxylic or dicarboxylic acids bearing one or two amino groups.

The a-carbon is next to the carboxyl – C. The four valencies of the a-carbon of an amino acid hold respectively an amino (NH2) group, a carboxyl (COOH) group, a hydrogen atom, and side-chain fig (B) which may be polar or non-polar.

A free amino group is basic, a free carboxyl group is acidic. Lysine and alanine are basic amino acids because they have two amino groups and one carboxyl group. Glutamic acid and aspartic acid contain one amino and two carboxyl groups each is classified as acidic amino acids.

Alanine, glycine, valine, and phenylalanine are neutral amino acids because these contain one carboxyl group. Two amino acids can be linked by the formation Of a bond called a peptide bond. With the help of peptide bonds, many amino acids form a linear chain of many amino acids.

(B) Non-polar-side chain

السؤال 22.
Describe the primary structure of the protein.
إجابة:
Primary Structure of Protein: Proteins are made of amino acids which have carboxyl group (COOH) and amino (group) (-NH2). The COOH end of an amino acid is joined to the -NH2 end of the other amino acid. Many amino acids are joined by peptide bonds which held them together in a particular sequence and constitute the primary structure of proteins. The structure does not make a protein functional.

It is a linear sequence of amino acids.

السؤال 23.
Name different types of RNA.
إجابة:
There are three types of RNA.

السؤال 24.
List the differences between DNA and RNA.
إجابة:
Differences between DNA and RNA:

الحمض النووي RNA
(1) It consists of double-helical two polynucleotide chains. (1) It consists of only one helical of a single polynucleotide chain.
(2) Deoxyribose sugar is present in the nucleotides. (2) Rihose sugar is present in the nucleotides.
(3) Pyrimidine bases are thymine and cytosine. (3) Uracil base is present instead of thymine-Cytosine is the second pyrimidine base.
(4) DNA synthesizes RNA to regulate cell metabolism. (4) RNA is synthesized by DNA and carries information from DNA to regulate cell metabolism.
(5) DNA from the main genetic material of eukaryotes. (5) It is the genetic material of plant viruses.
(6) DNA occurs in one form only. (6) It is the genetic material of plant viruses.
(7) It controls the transmission of hereditary characters. (7) It controls the synthesis of proteins in the cell.

السؤال 25.
Distinguish between prosthetic group and co-factors.
إجابة:
Differences between coenzyme, cofactor, and prosthetic groups:

العامل المساعد Coenzyme Prosthetic group
1. It is a non-protein substance or group that gets attached to an enzyme. 1. It is a non-protein group that is loosely attached to the open enzyme in a functional enzyme. 1. It is a non-protein part or group which gets attached to an open enzyme.
2. It is essential for functioning. It may be organic or inorganic or metallic co-factor 2. NAD is a coenzyme for dehydrogenases. 2. Some prosthetic groups have metals e.g. iron porphyrin of the cytochromes.

السؤال 26.
Explain the structure of an enzyme.
إجابة:
Structure of an Enzyme: The enzymes are chemical substances. They catalyze the chemical reactions in the cells. They are secreted and synthesized by living cells. Most all the enzymes are proteinous in nature. Some enzymes contain a nonprotein part called the prosthetic group. Some p esthetic groups are metal compounds. NAD is a coenzyme. All enzymes have active sites.

1. the First carbon forms a part of the aldehyde group. 1. Second carbon forms a part of the keto group.
2. Aldoses are most commonly found in nature i.e. glucose, ribose. 2. Ketoses are less common in nature, e.g., ribulose, fructose.

السؤال 27.
Distinguish between Unsaturated fatty acids and Saturated fatty acid
إجابة:

Unsaturated fatty acid Saturated fatty acid
(i) Don’t have a double band between the carbon atoms. (i) Have one or more double bonds.
(ii) High melting points (ii) Low melting points
(iii) Can’t be synthesized in an animal body. (iii) Can be synthesized in the animal body
(iv) Don’t cause cardiovascular diseases. (iv) Can cause cardiovascular disease

السؤال 28.
Distinguish between aldose sugar and Ketose sugar
إجابة:

Aldose sugar Ketose sugar
(i) First carbon forms a part of the aldehyde group (i) Second carbon forms a part of the Keto group
(ii) Commonly found in nature e.g. glucose, ribose. (ii) Less common in nature, eg. ribulose, fructose.

السؤال 29.
Distinguish between Oil and Fat.
إجابة:

Oils الدهون
1. Rich in unsaturated fats. 1. Rich in saturated fats.
2. Liquid at ordinary temperature. 2. Solid or semisolid at ordinary temperature.
3. Contains essential fatty acids. 3. Do not contain essential fatty acids.
4. Do not cause cardiovascular disorders e.g., vegetable oils. 4. Can cause cardio-vascular disorders e.g., Ghee, hydrogenated vegetable oils like Dalda.

Biomolecules Important Extra Questions Long Answer Type

السؤال رقم 1.
Enlist the functions of small carbohydrates?
إجابة:

  1. Monosaccharides are formed during the photosynthetic pathway. They are stored in plants and are utilized by other living organisms depending on them.
  2. Glucose is the blood sugar of many animals and on oxidation, it provides energy for all vital activities.
  3. Nucleotides and nucleosides contain pentose sugar in the form of ribose and deoxyribose sugars. They form a part of nucleic acids.
  4. Lactose of milk is formed from glucose and galactose and mammary glands of mammals.
  5. Glucose is used for the synthesis of fats and amino acids.
  6. Structural polysaccharides like cellulose and oligosaccharides are derived from mono-saccharides.
  7. Food storage polysaccharides like starch and glycogen are derived from monosaccharides.

السؤال 2.
Enumerate the functions of Lipids.
إجابة:

  1. Lipids are storage products in plants as well as animals.
    (a) In plants, fats are stored in cotyledons or endosperm to provide nourishment to the developing embryo.
    (b) In animals fats are stored in adipocytes to be used whenever required by the body.
  2. In animals, subcutaneous fats act as an insulation layer and shock absorber.
  3. They form structural components of membranes, phospholipids, glycolipids, and sterols.
  4. They take part in the synthesis of steroid hormones, vitamin D, and bile salts.
  5. Act as a solvent for fat-soluble vitamins i.e., vitamin A, D, E, and K.
  6. The neutral fats form a concentrated fuel producing more than twice as much energy per gram as do the carbohydrates. They thus, represent an economical food reserve in the body.
  7. The wax lipids form a waterproof protective coating on animal furs, plant stem, leaves, and fruits.

السؤال 3.
How does water help in maintaining the constancy of the internal environment of an organism?
إجابة:
Some substances, capable of neutralizing acids or bases, remain in solution in the cytoplasm as extracellular fluids, e.g., bicarbonate (HCO3), carbonic acid, dibasic phosphate (HPO4 -2 ). Acids and bases mix in the body fluids with these substances and are neutralized by them. Because of its solvent action water aids in keeping a constant pH.

Water also helps in maintaining constant body temperature by eliminating excess heat through the evaporation of sweat. Elimination of waste products through urine also helps in maintaining the constancy of the internal environment of an organism.

السؤال 4.
What are peroxisomes and phagosomes?
إجابة:
Peroxisomes: These were for the first time observed in the kidney of rodents. They are found both in plants and animals. Their size varies from 0.5 to lp in diameter. They are delimited by a single membrane and contain a finely granular matrix. They often possess a central core called nucleoid which may consist of parallel tubules or twisted with strands. Peroxisomes are generally observed in close association with the endoplas¬mic reticulum.

Peroxisomes in different plant and animal cells differ con¬siderably in their enzymatic make-up, but they contain some peroxide-producing enzymes like urate, oxidase, D-amino acid oxidase, B-hydroxy acid oxidase, and catalase. Peroxisomes are somehow associated with some metabolic processes like photorespiration and lipid metabolism in animal cells.

Sphaerosomes: There are cell organelles bounded by a single membrane. They contain enzymes and are visible under the light microscope. These show some affinities for fat stains, including Sudan stain and sodium tetroxide.

These organelles originate from E.R. by budding. They contain enzymatic proteins which help in synthesizing oils and fats. Further devel¬opment of phagosomes takes place through an increase in the lipid content with a concomitant decrease in protein.

السؤال 5.
Enumerate the importance of Energy carriers.
إجابة:
Energy carriers consist of nucleotides having one or two additional phosphate groups linked up at their phosphate end forming diphosphates and triphosphates. Linkage of additional phosphate groups occurs at the cost of a large amount of energy. This energy is provided by the oxidation of food mainly glucose and by photosynthesis.

Separation of the additional phosphate groups from the nucleotides by enzymatic hydrolysis releases a correspondingly large amount of energy.

Thus, ADP and ATP provide ready energy for biological activities.

The bonds joining the additional phosphate groups to the nucleotides are called high energy or energy-rich bonds, as they carry a great deal of energy. The nucleotides having more than one phosphate group are called higher nucleotides.

The energy of energy carriers, when set free is utilized for driving energy-dependent reactions in the cell and is biologically useful energy. ATP is the most common energy carrier in cells and is often called the energy currency of the cell.

السؤال 6.
Explain the functions of amino acids.
إجابة:

  1. Amino acids are the building blocks for proteins.
  2. The amino acid Tyrosine takes part in the formation of the skin pigment melanin as well as hormones thyroxine and adrenaline.
  3. Glycine is important for the formation of heme.
  4. Tryptophan takes part in the formation of the vitamin nicotinamide.
  5. In plants, tryptophan forms the growth hormone indole-3- acetic acid.
  6. Amino acids are converted into glucose by deamination.
  7. Histamine and other biogenic amines are formed by the removal of carboxyl groups from amino acids.

السؤال 7.
Give reasons for following
(i) Salts dissolve in water but oil does not
إجابة:
Water molecules are hydrogen-bonded to form short-lived macromolecular aggregates. To dissolve in water, a solute molecule must form hydrogen bonds with water molecules. Salts are polar compounds, their hydrophilic polar groups form hydrogen bonds with water molecules. So they dissolve oils having hydrophobic non-polar groups that cannot join the lattice structure of water. Thus non-polar molecules of oil do not dissolve in water.

(ii) Amino acid can be basic
إجابة:
A free amino group is basic and a free carboxyl group is acidic. Amino acids can be basic because they may carry two amino groups and one carboxyl group e.g., Arginine. One free amino group causes amino acids to be basic.

(iii) Phospholipids form a thin layer on the surface of an aqueous medium.
إجابة:
Phospholipids form a thin layer on the surface of an aqueous medium due to the simultaneous presence of both polar and non-polar groups in the molecule. As a result, the phospholipid molecules may arrange themselves in a double-layered membrane in aqueous media.

السؤال 8.
Illustrate lock and key hypothesis of enzyme action?
إجابة:
Mechanism of Enzyme action: The working of enzymes is a complex one. All enzymes first of all combine with the reactions they catalyze. In other words, enzymes with substrates form an intermediate complex before decomposition of the substrate can occur.

This two-way reaction can be represented as follows.
1st step: Enzyme substrate complex = Enzyme + Product.
Formation of the enzyme-substrate complex during enzyme action.

From the above, it is clear that the enzymes must combine first with substrate molecules in order to act. In order to explain the mode of action of an enzyme. Fischer proposed a lock and key theory. According to him if the right key fits in the right lock. The lock can be opened, otherwise not.

Model of enzyme activity

To explain the above in context with the enzyme action it is believed that molecules have specific configurations into which other molecules can fit. The molecules which are acted upon by the enzymes are called substrates of the enzymes. Under the above assumption, only those substrate molecules with the proper geometric shape can fit into the active site of the enzymes.

If this happens, the above molecules may compete with the substrate, and the reaction may either slow down or stop. Substances are called competitive inhibitors because they act to prevent the production of a substance.

An induced-fit model of enzyme action was given by Koshland (1959). Buttressing and catalytic are two groups of the active site of the enzyme. Their site when the substrate attaches to its bonds is broken.

السؤال 9.
What is the structure of DNA?
إجابة:
The nucleic acids are among the largest of all molecules found in living beings. They contain three types of molecules (a) 5 carbon sugar, (b) Phosphoric acid (usually called phosphates when in chemical combi¬nation), and nitrogen-containing bases (Purines and Pyrimidines). The three join together to form a nucleotide i.e., sugar+ base + phosphate = Nucleotide. Only a few nucleotides are possible. They differ only in the kind of purines or pyrimidine (nitrogen-containing bases).

In 1953 J.D. Watson and F.H.C. Crick working in Cambridge Uni¬versity, England prepared a model of DNA molecule elucidating the struc¬ture of DNA molecule. They were awarded the Nobel Prize for this outstanding work.

Structure of DNA

Watson and Crick model of DNA: According to Watson and Crick, the DNA molecule consisted of two strands twisted around each other in the form of a helix. Each strand is made of polynucleotides, each polynucleotide consisting of many nucleotides which remain united with its complimentary’ chain with the help of bases.

Adenine always unites with thymine and cytosine with guanine. It means that one polynucleotide chain of DNA molecule is complementary to the other.

The distance between two chains of the helix is about 20 A and the helix turns over every 34 A. Each mm of the chain consists of about 10 nucleotides.

Structure of DNA

السؤال 10.
How does the substrate concentration affect the velocity of enzyme reaction?
إجابة:
Michaelis constant or more appropriately Michaelis-Menten constant (Km) is a mathematical derivation given by Leonor Michaelis and Monde Menten in 1913 with the help of which velocity of reaction can be calculated for any substrate concentration.

Effect of substrate concentration on enzyme action

Km or Michaelis constant is the substrate concentration at which the chemical reaction attains half its maximum velocity. The constant is an inverse measure of the affinity of an enzyme for its substrate, that is the smaller the Km the greater the substrate affinity and vice versa. The value usually lies between 10 4 – 10 5 M


Conclusion and Future Prospects

The past few decades have been exciting in terms of identifying and characterizing a variety of RNP granules induced by stress. RNP granules have received additional attention as broadly conserved examples of phase separation. The preponderance of studies utilize yeast and mammalian cell culture for their ease however, these studies are limited in the insights they can provide regarding the في الجسم الحي functions of RNP granules during stress. In particular, the germ line has unique requirements for regulating gene expression, and its adaptive stress responses may differ from those in somatic cells. At a basic level, we still do not know what the visible phase separation of RNP granules means at a molecular level. Many hypotheses exist as to whether stress-induced RNP granules assemble to: maintain the protein or RNA components within them, prime cells for rapid protein synthesis and recovery after stress ceases, reduce the concentration of RNA binding proteins in the bulk cytoplasm surrounding the granules, or whether the granules are just a consequence of more global remodeling occurring throughout the cell (Guzikowski et al., 2019). Creative في المختبر studies have identified many types of interactions that promote phase separation outside of cells: protein-protein, RNA-RNA binding protein, roles of intrinsically disordered regions of proteins, RNA-RNA, and electrostatic interactions between RNA and protein. Triggers of phase separation في المختبر also include the concentration of proteins and RNA, phosphorylation state, and salt concentration (Kato et al., 2012 Kwon et al., 2013 Su et al., 2016). Because RNP granules في الجسم الحي are more complex than those في المختبر, the relative contributions of these various triggers are not yet clear. Complementary في الجسم الحي studies have also revealed regulators of RNP granule assembly. Chaperone proteins have now been implicated in regulating RNP granule assembly in both somatic cells and in the germ line (Spiess et al., 2004 Tam et al., 2006 Curran et al., 2009 Updike and Strome, 2009 Nadler-Holly et al., 2012 Hubstenberger et al., 2013 Jain et al., 2016 Wood et al., 2016). The role of single transcript RNPs in seeding stress-induced RNP granules is also worth exploring based on ذبابة الفاكهة studies showing germ granule assembly is regulated by recruitment of single transcript RNPs to homotypic clusters (Nielpielko et al., 2018). Autophagy has been implicated in the homeostasis of the chromatoid body, a unique RNP granule in mouse spermatocytes, and in regulating germ granule components in C. ايليجانس (Da Ros et al., 2017 Min et al., 2019) therefore, it may also be worth investigating in the context of stress-induced RNP granules. Much remains to be discovered as to the regulation and function of RNP granules induced by stress in the germ line however, the future is promising with advances in في المختبر reconstitution assays, improved single molecule FISH methods, and increased attention on the impact of RNP remodeling on gene expression. Combinations of في المختبر و في الجسم الحي approaches will likely be important to illuminate the function of stress-induced RNP granules in the germ line.


شاهد الفيديو: الكلمات الانجليزية الشائعة في قواعد البيانات وترجمتها للعربية + تدريب عملي Database (أغسطس 2022).